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PROCEDE ET DISPOSITIF POUR LE TRAITEMENT D'UNE MASSE LIQUIDE EN IGNITION,
PAR EXEMPLE POUR LE TRAITEMENT DU LAITIER DE HAUT-FOURNEAU.
On a déjà proposé de produire le foisonnement d'aune masse liquide en ignition, et en particulier, du laitier de haut-fourneau, pour fabriquer des matériaux de construction poreux ou des produits ana- logues, en faisant monter sous pression à travers des ajutages qui se trouvent dans le fond d'un lit de coulée recevant la masse liquide, de l'eau dont une partie se vaporise pendant cette opéra.tion.
Ce procédé présente cet inconvénient que l'eau qui est de- meurée dans la matière traitée, ne peut en être enlevée que difficilement..
A cet effet, il faut, par un travail pénible, extraire la matière du lit de coulée et l'étaler pour la faire sécher, ce qui rend plus difficile son chargement après séchage.
En outre, le séchage ne peut enlever l'eau de la. matière que d'une manière imparfaite, de sorte que l'on n'obtient pas un laitier poreux de bonne qualité.
L'invention évite ces inconvénients en permettant de faire écouler l'agent de foisonnement du laitier (qui peut être de l'eau par exem- ple) hors du lit de coulée, à peu près au moment où le foisonnement prend fin.
Des mesures ont été prises par conséquent pour que l'eau ve- nant de la matière qu'elle a fait mousser sorte vers le bas et s'écoule.
Cette opération se trouve favorisée du fait que la chaleur propre de la. matière vaporise l'eau qui ne s'écoule pas immédiatement, et la chasse de cette manière.
On obtient ainsi un laitier poreux sec de bonne qualité que
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l'on peut charger sans autre traitement.
Suivant une autre caractéristique de l'invention, ce charge- ment peut être effectué d'une manière simple. Il suffit pour cela de fai- re basculer vers le haut le lit de coulée qui est formé par une cuve pla- te. Le laitier poreux peut alors glisser directement de la cuve dans un wagon, ce qui permet d'abaisser considérablement les frais de manutention.
Il est particulièrement avantageux d'employer l'invention en combination avec le procédé suivant lequel la masse liquide en ignition est coulée rapidement, en une large lame, d'un récipient intermédiaire sur le lit de coulée.
On a représenté sur le dessin deux exemples de réalisation de l'objet de l'invention.
- La figure I représente une coupe longitudinale du disposi- tif constituant le premier exemple de réalisation. Cette coupe est faite suivant la ligne A-A de la figure 3.
- La figure 2 représente la vue en élévation de face de ce dispositif.
- La figure 3 représente la vue en plan correspondante.
- La figure 4 représente une coupe longitudinale du disposi- tif constituant le second exemple de réalisation.
- La figure 5 représente la vue en élévation de face corres- pondante.
Le lit de coulée est formé par une cuve I qui est, par exem- ple, en fonte ou en acier moulé.
Le lit de coulée est formé par une cuve I qui est, par exem- ple, en fonte ou en acier moulé et qui peut tourner autour d'un axe 2 se trouvant du côté du déversement (sur la gauche de la figure I). Le fond 3 de la cuve s'appuie sur un tube 4, qui est assemblé rigidement avec ce fond et qui peut tourner, dans deux paliers 5, autour de l'axe 2. A l'ex- trémité opposée, le prolongement du fond de la cuve repose, par l'intermé- diaire d'une vis réglable 6, sur un socle 7.
Dans la position de fonctionnement de la cuve I, représen-- tée sur la figure I l'extrémité de remplissage de la cuve se trouve au-des- sous d'une poche 8 en forme de sac, qui repose dans deux paliers 10 placés sur une fondation surélevée 9, ét dont la longueur est à peu près égale à la largeur de la cuve.
La disposition est réalisée de telle manière que la poche, dans sa position de basculement, représentée en trait mixte, se déverse dans la. cuve (figure I). La paroi transversale II de la cuve, se trouvant à l'extrémité de remplissage de celle-ci, à une obliquité telle que le laitier liquide se déversant de la.poche sur cette:paroi se trôuve dirigé vems l'extrémité de déversement opposé de la cuve.
L'énergie cinétique du laitier est donc employée pour répandre ce laitier sur le fond 3.
Pour augmenter cette action, on pourrait donner à la paroi II, am lieu d'une forme plane.,-une forme convenablement incurvée. La paroi sversale 12 se trouvant à l'extrémité du déversement de la cuve I est également inclinée, et cela d'une manière telle que lorsqu'on fait basculer
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la cuve vers le haut (comme il est représenté en trait mixte sur la. fi- gure I), cette paroi forme un plan incliné pour la. matière à faire sor- tir de la cuve.
Dans le fond 3 de la cuve I, sé trouvent des ajutages 13, à travers lesquels peut passer.. venant de par en bas,l'ingrédient provoquant le foisonnement, de l'eau sous pression par exemple.' Les ajutages 13 sont raccordés à plusieurs tubes 14, disposés au-dessous du fond de la cuve, dans le sens longitudinal de celle-ci, et partant du tube 4. Ce,tube est fermé à l'une de ses extrémités'(extrémité de droite sur la.figure 3) et il est raccordé, à son extrémité opposée, à un robinet à trois voies 15, qui est relié par l'intermédiaire d'un tronçon du tube 16 et d'une boîte à garniture 17 avec une conduite d'amenée 18. A leur extrémité la plus éloignée du tube 4, les tubes 14 sont réunis entre eux par un tube 19 dont une extrémité (celle de droite sur la.'figure 3) est fermée.
L'extrémité opposée-du -tube 19 est raccordée, par l'intermédiaire d'une soupape d'ar- rêt 20, au tube de sortie 21, qui est raccordé lui-même au robinet à trois voies 15. (Comme ce tube de sortie participe au mouvement dé'basculage de la cuve I, il ne peut naturellement pas être assémblé,rigidement avec une conduite.d'écoulement; il convient au contraire que son extrémité ou- verte fasse saillie au-dessus d'un récipient d'écoulement).
Dans sa position représentée sur la figure 3, le robinet 15 ferme la communication avec le tube 21 et établit la liaison entre la con- duite d'amenée 18 ou le tronçon du tube 16 d'une part, et le tube 4, d'au- tre part.
En faisant tourner le corps du robinet dans le sens inverse des aiguilles d'une montre, on peut fermer, soit la communication avec le tube 16, soit la communication avec le tube 21. En poursuivant le mouve- ment de rotation dans le même sens, on établit la communication entre les tuyaux 4 et 21, la communication avec le tronçon de tube 16 demeurant fer- mée.
A l'extrémité de remplissage de la cuve I, est fixé à cette cuve un tuyau d'arrosage 22 qui est muni, d'une manière connue, d'orifices -pour la. sortie de l'eau, et qui s'étend tout le long du bord supérieur de la paroi II. Il est réuni avec le tuyau 16 par l'intermédiaire d'une con- duite 24 sur laquelle est monté une soupape d'arrêt 23. A l'extrémité de déversement de la cuve I, est rapporté un tuyau d'arrosage 25 qui? dans la position de fonctionnement représentée de la cuve, s'étend au-dessus du bord supérieur de la.paroi 12 de celle-ci. Le tuyau 25 est porté par des supports 26 et il est relié avec le tube fixe 18 par l'intermédiaire d'une conduite 28 sur laquelle est monté une soupape d'arrêt 27.
Le basculement de la cuve I est obtenu au moyen d'un treuil à câble non représenté.
A cet effet,on a prévu, fixées sur les côtés del'extrémité du fond 3 de la cuve, la plus éloignée-de l'axe de basculement 2,¯deux câ- bles 29 (figure I), qui sont conduits d'une manière non représentée, par l'intermédiaire de galets, jusqu'à un support disposé au-dessus de la cuve et reposant sur des appuis qui se trouvent sur les deux côtés de celle-ci.
De ce support, les câbles vont au treuil qui se trouve sur le sol.
Bien entendu, le basculement de la, cuve,peut être obtenu aussi de toute autre manière différente. Au-dessous de l'extrémité de dé- versement de la cuve, il y a, des wagons 3C pour l'enlèvement du produit fini transportable.
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La mise en application du procédé faisant l'objet de l'inven- tion s'exécute de la manière suivante.
On commence par remplir de laitier liquide en ignition, ve- nant du haut-fourneau., la poche 8. Au cours de ce remplissage., les par- ties de laitier solidifiées (couvercle de scories,) se trouvent retenues.
Avant de remplir de laitier la cuve I, on laisse s'écouler du tuyau 18, le robinet à trois voies 15 ayant la position représentée sur la figure 3 et la soupape 20 étant fermée, une quantité d'eau suffian- te pour que les tubes 4., 14 et 19 soient remplis, ainsi que les ajutages
13 et qu'en outre,,le fond 3 de la cuve soit mouillé.
Cela fait, on fait tourner le robinet à trois voies 15 dans le sens inverse des aiguilles d'une montre, et l'on ferme ainsi la commu- nication avec le tube 16, ce qui interrompt l'arrivée d'eau.
En outre,la communication avec le tube d'écoulement 21 de- meure fermée. Il convient de faire en sorte, en dévissant convenablement la vis d'appui 6, de donner à la cuve I, par un léger basculement dans le sens des aiguilles d'une montre (figure I), une inclinaison telle que le fond 3 se trouve un peu plus garni d'eau à l'endroit où se produirà l'ar- rivée du laitier que sur le restant de sa surface.
En outre, avant de verser le laitier, on arrose les parois II et 12 au moyen de tuyaux 22 et 25 afin qu'il ne puisse y avoir de laitier que vienne adhérer contre ces parois.
On fait ensuite basculer la poche 8 et le laitier liquide se déverse en une large lame sur le lit de coulée sur lequel il se répand rapidement.
En même temps, on fait tourner le robinet à trois voies, dans le sens inverse du précédent, pour le ramener dans la.position représentée sur la. figure 3.
On fait ainsi sortir de l'eau sous pression qui pénètre à travers les ajutages 13 de par en dessous, dans la couche de laitier dans laquelle elle se vaporise en partie., provoquant ainsi le foisonnement de celle-ci.
Conformément à l'invention, on fait écouler l'eau hors de la cuve au moment où le foisonnement est sur le point de s'achever. On y par- vient en faisant tourner le robinet à trois voies 15, à partir de la posi- tion représentée sur la figure 3, en sens inverse des aiguilles d'une mon- tre, jusqu'à ce que soit établie la communication entre le tube 4 et la conduite d'écoulement 21, la communication avec le tuba 16 se trouvant alors interrompue. L'eau peut donc s'écouler hors des pores du laitier qui a subi le foisonnement, à travers les ajutages 13 et les tuyaux 14, 4 et 21.
En raison de la chaleur'contenue dans le laitier, l'humidité qui est restée dans les pores dû laitier, s'échappe sous forme de vapeur.
On obtient donc en peu de temps un laitier poreux de qualité .-Parfaitement sec, que l'on peut charger tel quel.
Il suffit pour cela de faire basculer la. cuve autour de l'axe 2, au moyennes- câbles, pour l'amener dans la. position représentée en trait mixte sur la figure 1. ¯¯Le laitier poreux glisse alors sur .la paroi oblique 12 pour tomber, dans le wagon 30.
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Au lieu de vider la enve par l'intermédiaire de la.paroi obli-
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que 12, on peut prévoir, à l'extrémité de déversement de la cuve, une ou- verture de vidage pouvant être fermée. La cuve pourrait ainsi présenter à son extrémité de déversement, par exemple, une trappe pivotante dont l'axe de rotation se trouverait disposé à la. hauteur du bord-'des parois la- térales de la. cuve,parallèlement à l'axe de basculement 2.
Cette trappe pourrait s'ouvrir automatiquement quand on re- lève la cuve, et se fermer automatiquement quand on l'abaisse.
Quand on veut rincer les tuyaux 14 pour éviter des engorge- ments, on ouvre la soupape 20 et l'on amène le robinet à trois voies 15 dans la position représentée sur la figure 3. L'eau arrivant de la. conduit te 18 s'écoule alors à travers les tuyaux 14 et le tuyau collecteur 19, vers le tuyau d'écoulement 21. Bien entendu, on pourrait aussi faire écou- ler l'eau hors du laitier poreux conforme à l'invention, par l'intermédiai- re du tuyau 19 de la soupape 20. Mais il faudrait alors manoeuvrer deux organes de fermeture éloignés l'un de l'autre, savoir: une soupape simple au lieu du robinet à trois voies 15, et la. soupape 20.
... On pourrait aussi remplacer le robinet à trois voies 15 par deux organes de fermeture en réunissant les tubes 16, 4 et 21 en une pièce en forme de T, et en montant sur chacun des tubes 16 et 21 un orga- ne de fermeture.
On peut aussi alimenter en eau les ajutages 13, isolément ou en groupes, de toute manière différente de la manière représentée.
En tous cas,on a la.possibilité de régler exactement l'arri- vée d'eau suivant la constitution du laitière Il est possible enfin d'ali- menter en eau les différents ajutages de telle manière qu'ils ne commencent à fonctionner que les uns après les autres, quand ils sont recouverts par le laitier qui se répand dans la cuve.
Il sera. commode de disposer les unes à côté des autres plu- sieurs cuves servant de lits de coulée, et de faire en sorte que la poche 8 puisse être déplacée le long de ces cuves, suivant la direction de son axe de basculement.
On peut ainsi remplir les cuves de laitier les unes après les autres.
Quand la dernière cuve se trouve remplie, la première est déjà de nouveau vidée, de sorte qu'on peut procéder de nouveau à son rem- plissage.
On peut donc couler d'une manière ininterrompue une quantité considérable de laitier.
L'exemple de réalisation représenté sur les figures 4 et 5 ne se différencie essentiellement de celui qui vient d'être exposé que parce que l'adduction de l'agent de foisonnement aux différents ajutages 13 ne s'effectue pas au moyen de tuyaux partant du tuyau 4, mais qu'il est prévu pour la distribution de l'eau aux ajutages une cuve à double fond.
Au-dessous du fond 3 contient les ajutages-13, se trouve un deuxième fond 31 qui est assemblé avec le fond 3, de manière à former un récipient fermé de tous côtés,, On n'a pas représenté, dans le cas de cet exemple, les dis- positifs propres à a.ssurer le rinçage, qui sont constitués, dans le cas du premier exemple,par le tuyau 19 et par la soupape 20.
Ainsi qu'on peut ,s'en rendre compte sur la figure 4, le fond 3 qui contient les ajutages, constitue une pièce qui est indépendante'des autres pièces de la cuve, avec lesquelles elle est assemblée, par exemple,
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au moyen de brides qui permettent les démontages.
Ce mode de construction présente cet avantage que le fond 3, qui est soumis à une usure particulièrement forte, peut être facilement rem- placé.
Pour réduire le travail de levage nécessaire pour le vidage de la cuve, il est avantageux de placer l'axe de basculement'un peu au-des- sous du centre de gravité de la cuve remplie, mais de telle manière qu'il subsiste un moment de faible valeur ayant tendance à maintenir la cuve dans sa position de travail. Pour empêcher que la cuve ne bascule sans qu'on le veuille,principalement quand s'effectue la coulée du laitier, on instal- le un dispositif de retenue qu'on libère avant de basculer la cuve.
Dans le cas de cette disposition également, on place le tuyau d'adduction de l'agent de foisonnement de telle manière que son axe coïncide avec l'axe de basculemento Bien entendu, il faut alors que de ce.tuyau partent des tuyaux dans les deux: directions vers les ajutages, et si l'on peut permettre le rinçage de ces tuyaux, il faut prévoir dis- posés aux extrémités opposées des tuyaux à rincer, deux tuyaux collecteurs correspondant au tuyau 19 de la figure I.
Il convient de monter au-dessous de l'extrémité de versage de la. cuve, pour éviter que les tuyaux d'adduction ne soient détériorés, un amortisseur.
Au lieu d'être perpendiculaire à la direction de déversement du laitier, l'axe de basculement de la. cuve peut aussi être parallèle à cette direction. Cela dépend de ce que permettent de faire les conditions locales que l'on rencontre, et en particulier de la manière dont sont dis- posés l'accès et la sortie du moyen de transport du laitier poreux. L'axe de basculement peut se trouver alors au-dessous du bord du fond de la cu- ve, ou encore un peu au-dessous du centre de gravité.
REVENDICATIONS.
1.- Procédé pour le traitement d'une masse liquide en ignition, par exemple pour le traitement du latier de haut-fourneau, dans lequel cette masse est coulée sur un lit de coulée, puis amenée à foisonner au moyen d'un agent de foisonnement, de l'eau par exemple, qui monte à travers des ajutages prévus dans le fond constituant le lit de coulée, caractérisé par le fait que l'on fait écouler l'agent de foisonnement hors du lit de coulée, à peu près au moment où le foisonnement prend fin.